Question

【题目】小明同学设计了如图1所示的 电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电流表A（量程为0.6A，内阻较小），电阻箱R（0﹣99.99Ω），单刀单掷开关S1， 单刀双掷开关S2， 导线若干．

（1）先测电阻R1的阻值．闭合S1， 将S2切换到a，调节电阻箱R，读出其示数r1和对应的 电流表示数I，将S2切换到b，调节电阻箱R，使电流表示数仍为I，读出此时电阻箱的示数r2，则电阻R1的表达式为R1=_______．

（2）小明同学已经测得电阻R1=2.0Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．他的做法是：闭合S1， 将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图2所示的1/I﹣R图线，则电源电动势E=______V，电阻R2=_______Ω．（保留两位有效数字）

（3）用此方法测得的电动势的测量值__________真实值；R2的测量值_________真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）

Answer 1

【答案】r1- r2， 1.5，1.0， 等于， 大于

【解析】

（1）当R2接a时应有：E=I（R2+r1）；
当S2接b时应有：E=I（R2+R1+r）；
联立以上两式解得：R1=r1-r2；
（2）根据闭合电路欧姆定律应有：E=I（R2+R+R1）
变形为：，
根据函数斜率和截距的概念应有：

=2.0
解得：E=1.5V，R2=1.0Ω；
（3）若考虑电源内阻，对（1）：接a时应有：E=I（R2+r1+r），接b时应有：E=I（R2+r2+r）
联立可得R1=r1-r2，即测量值与真实值相比不变；
对（2）应有：E=I（R2+R+R1+r），变形为，
比较两次表达式的斜率和截距可知，电动势不变，R1变小，即测量值比真实值偏大．